湖北科技学院《分布式数据库原理与应用》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《分布式数据库原理与应用》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、分布式数据库系统中的数据存储方式对系统性能和可扩展性有重要影响。假设有一个分布式社交媒体分析系统，存储了海量的用户行为数据。以下关于数据存储方式的描述，不正确的是：（）A.可以使用关系型数据库存储结构化的数据，利用其成熟的查询语言和事务处理能力B.对于半结构化和非结构化数据，可以选择NoSQL数据库，如文档数据库、键值数据库等，以提供更灵活的数据存储和访问方式C.分布式文件系统可以用于存储大规模的二进制数据，如图片、视频等，实现数据的分布式存储和并行访问D.为了简化系统架构，应该尽量只使用一种数据存储方式，避免多种存储方式的混合使用，即使数据的特点和访问需求各不相同2、分布式数据库中的数据一致性维护需要在性能和一致性之间进行权衡。以下哪种情况更适合采用较弱的一致性级别？（）A.实时游戏系统B.在线支付系统C.库存管理系统D.日志分析系统3、分布式数据库系统中的数据复制机制可以提高系统的可用性和性能。假设有一个主从复制架构，主节点负责处理写入操作，从节点用于读取操作。当主节点发生故障时，需要进行故障切换将一个从节点提升为主节点。在故障切换过程中，以下哪个问题是需要重点关注和解决的？（）A.如何保证新主节点的数据与故障前主节点的数据完全一致B.如何快速通知所有客户端新主节点的位置，以切换连接C.如何在故障切换期间暂停所有的读写操作，以避免数据不一致D.如何清理故障主节点上未完成的事务，防止对系统造成影响4、分布式数据库系统中的数据一致性是一个关键问题。假设一个银行的分布式系统，多个分支机构同时进行交易操作。如果在数据同步过程中出现部分节点故障，导致某些交易数据未能及时同步到其他节点，此时应该采取哪种措施来保障数据的最终一致性？（）A.暂停所有交易操作，直到故障节点恢复并完成数据同步B.继续进行交易，但标记未同步的数据，待故障恢复后进行处理C.忽略未同步的数据，以当前已有的数据为准进行后续操作D.回滚所有未完成同步的交易，重新进行操作5、在分布式数据库的性能测试中，以下哪种测试工具能够模拟真实的高并发场景？（）A.JMeterB.LoadRunnerC.SysbenchD.以上都是6、在分布式数据库系统中，以下关于数据一致性级别调整的说法，哪一项是正确的？（）A.一致性级别可以随时随意调整，对系统没有影响B.提高一致性级别会增加系统的性能开销C.降低一致性级别总是能提高系统的可用性D.一致性级别调整只需要在主节点进行操作7、分布式数据库中的事务隔离级别与集中式数据库类似。以下关于可串行化隔离级别的描述，不准确的是（）A.提供最高级别的事务隔离B.对系统性能影响较大C.可以避免所有的并发问题D.实现难度较低8、分布式数据库的查询优化面临诸多挑战。以下关于分布式查询优化的策略，错误的是（）A.基于代价的查询优化是常见的方法B.只需要考虑本地节点的资源状况C.数据分布信息对查询优化很重要D.可以通过索引提高查询性能9、当在分布式数据库中处理跨节点的事务时，以下哪个问题是最具挑战性的？（）A.事务的原子性保证B.事务的隔离性保证C.事务的持久性保证D.事务的并发控制10、在一个大规模的分布式数据库中，数据的复制策略对于系统的性能和可靠性有着重要影响。考虑一个电商平台的数据库，商品信息需要在多个节点上进行复制以提高访问速度和容错能力。如果采用主从复制模式，当主节点出现故障时，以下哪种处理方式最为合理？（）A.立即将一个从节点提升为主节点，并在原主节点恢复后将数据同步回去B.等待主节点恢复，期间暂停相关的数据读写操作C.让所有从节点同时承担读写任务，不再区分主从D.重新选择一个新的节点作为主节点，并删除原主节点的数据11、在一个全球化的分布式数据库系统中，不同地区的数据节点之间存在着显著的网络延迟和带宽差异。当需要从位于欧洲的数据节点获取大量数据到亚洲的数据中心进行分析时，以下哪种技术手段能够最有效地降低网络延迟对数据传输的影响？（）A.对数据进行压缩传输，减少数据量B.增加网络带宽，提升数据传输速度C.采用异步传输方式，允许数据在后台逐步传输D.在亚洲的数据中心缓存经常需要访问的欧洲数据，减少实时数据传输需求12、分布式数据库系统中的资源竞争和死锁问题需要妥善处理。假设一个分布式订单处理系统，多个事务同时对订单数据进行操作。以下关于资源竞争和死锁处理的描述，哪一项是错误的？（）A.可以通过资源预分配的方式来避免资源竞争和死锁的发生B.死锁检测和解除机制可以及时发现并解决死锁问题C.资源竞争和死锁只会在并发事务较多的情况下出现，系统负载较低时不会发生D.合理的事务调度算法可以减少资源竞争和死锁的概率13、在分布式数据库的架构中，以下哪种组件负责协调各个节点之间的数据访问和操作？（）A.数据节点B.管理节点C.协调器D.以上都是14、在一个分布式数据库系统中，为了保证数据的安全性，采用了访问控制列表（ACL）和加密技术。以下关于ACL的管理和更新，哪一种方式是最安全和高效的？（）A.集中式管理ACL，由一个中央服务器负责授权和更新B.分布式管理ACL，每个节点自行管理本地的访问控制C.定期同步ACL信息，确保各个节点的一致性D.根据数据的敏感性动态调整ACL的管理方式15、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，数据复制的延迟可能会导致数据不一致。假设一个数据中心的更新操作需要一段时间才能复制到其他数据中心，以下哪种技术可以最大程度地减少这种不一致性对业务应用的影响？（）A.增加数据复制的频率和并发度B.使用缓存机制来暂存未同步的数据，并在读取时进行一致性检查C.让应用程序在读取数据时进行版本比较和冲突解决D.以上技术结合使用可以最大程度地减少不一致性的影响16、分布式数据库系统中的数据一致性维护需要在不同的一致性级别之间进行权衡。假设一个分布式在线游戏排行榜系统，玩家的得分需要实时更新。对于排行榜数据的一致性要求，以下哪种一致性级别可能是最合适的？（）A.强一致性，确保排行榜实时准确B.最终一致性，允许排行榜在一定时间内更新延迟C.因果一致性，保证相关得分更新的顺序正确D.读己之所写一致性，玩家看到自己得分更新立即生效17、在一个分布式数据库系统中，为了实现跨节点的事务处理，需要解决分布式事务的协调和一致性问题。以下关于分布式事务的处理方式，哪一种是最复杂但能够提供最强一致性保证的？（）A.两阶段提交协议B.三阶段提交协议C.基于补偿的事务处理D.最终一致性事务处理18、在分布式数据库的设计中，需要考虑数据的分布和查询的优化。假设一个分布式酒店预订系统，预订信息按照酒店ID和预订日期进行分布。当用户查询特定酒店在特定时间段的预订情况时，以下哪种查询执行方式能够最大程度地提高性能？（）A.在相关节点上并行执行查询，然后汇总结果B.将查询发送到所有节点，各自执行后筛选结果C.在中心节点进行查询规划，然后分发到相关节点执行D.随机选择一个节点执行查询，根据结果决定是否在其他节点继续查询19、对于分布式数据库中的故障恢复，以下哪种策略能够最快地恢复系统的正常运行？（）A.定期全量备份，故障时进行恢复B.实时同步数据，故障节点切换到备用节点C.故障后手动重新构建数据库D.等待故障节点自行恢复，不进行干预20、对于分布式数据库中的数据存储格式，以下哪种格式在节省存储空间方面表现出色？（）A.CSV格式B.JSON格式C.Parquet格式D.XML格式21、在分布式数据库系统中，数据分区是一种常见的优化策略。假设有一个分布式视频分享平台的数据库，存储了大量的视频信息和用户数据。以下关于数据分区的说法，不正确的是：（）A.可以按照视频的类型（如电影、电视剧、综艺节目）进行分区，将相同类型的视频数据存储在一个分区中，方便管理和查询B.数据分区可以提高数据的局部性，减少跨分区的查询和数据传输，从而提高系统性能C.当需要对分区进行调整（如增加或合并分区）时，可能会涉及到大量的数据迁移和重新组织，带来较大的系统开销D.数据分区可以随意进行，不需要考虑数据的特点和访问模式，因为分区操作对系统性能的影响很小22、某分布式数据库系统中的数据节点分布在不同的地理区域，面临着不同的法律法规和数据隐私要求。以下关于数据管理和合规性的考虑，哪一项是最为重要的？（）A.建立统一的数据管理策略，忽略地区差异B.根据不同地区的要求，定制化数据处理和存储方式C.将数据集中存储在一个符合所有法规的区域D.停止在法规严格的地区提供服务23、某分布式数据库系统采用了副本技术来提高数据的可用性和可靠性。假设有三个副本分别存储在不同的站点上，当其中一个副本所在的站点发生故障时，系统需要进行副本恢复。以下关于副本恢复的说法中，哪一项是不正确的？（）A.可以从其他正常的副本中复制数据来恢复故障副本B.恢复过程需要考虑数据的一致性，避免出现错误或不一致的数据C.副本恢复应该在故障站点修复后立即进行，以尽快恢复系统的正常运行D.在恢复副本时，不需要考虑网络延迟和带宽对恢复速度的影响24、假设一个分布式数据库系统用于存储一个科研机构的实验数据，这些数据需要长期保存且不可修改。以下关于数据存储和访问的设计，哪一项是最合适的？（）A.采用只读存储介质，确保数据的完整性和不可修改性B.定期对数据进行归档和压缩，减少存储空间C.建立严格的访问控制机制，限制对数据的访问和修改D.以上三个措施都需要结合使用，以满足数据存储和访问的要求25、分布式数据库系统中的事务管理需要处理各种异常情况。假设一个分布式电商支付系统，在事务执行过程中突然出现网络分区，导致部分节点无法通信。以下哪种事务处理策略能够最大程度地保证支付的准确性和完整性？（）A.暂停所有事务，等待网络恢复后重新执行B.在可通信的节点上继续执行事务，记录异常情况C.回滚所有未完成的事务，待网络恢复后重新开始D.按照预设的规则，在部分节点上独立完成事务26、在分布式数据库环境中，以下关于数据安全的描述，哪一项是正确的？（）A.分布式环境下数据更安全，因为数据分散存储B.数据加密只需要在主节点进行，从节点无需加密C.访问控制策略在分布式环境中更容易实施D.网络攻击可能影响多个节点的数据安全27、在分布式数据库系统中，数据的加密和解密会对性能产生影响。假设一个分布式政务数据库，存储了敏感的公民信息。为了在保障数据安全的同时尽量减少对性能的影响，以下哪种加密方式可能最为合适？（）A.对称加密，对整个数据库进行加密B.非对称加密，对关键数据进行加密C.选择性加密，对敏感字段进行加密D.不加密，通过访问控制保障数据安全28、在分布式数据库系统中，为了提高数据的可靠性，以下哪种数据备份策略最为有效？（）A.全量备份B.增量备份C.差异备份D.以上结合使用29、对于需要实时处理和分析分布式数据库中数据的场景，以下哪种技术可以提供低延迟的响应？（）A.流处理B.批处理C.内存计算D.以上都不是30、对于分布式数据库中的数据分布算法，以下哪种算法在应对节点增减时具有较好的适应性？（）A.一致性哈希算法B.取模算法C.随机算法D.以上算法适应性相同二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细探讨在分布式数据库环境下，事务处理的特点和挑战，如分布式事务的并发控制、故障恢复和隔离级别等方面，分析现有解决方案的优劣。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据查询的并行度自动调整技术，分析如何根据系统资源和查询负载自动调整查询的并行度，以实现最优的性能。3、（本题5分）论述分布式数据库系统中的查询优化技术，包括基于代价的优化、分布式连接算法的选择和数据分布对查询计划的影响，结合实际案例说明优化策略的应用。4、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据隐私保护的法律法规合规性，研究如何确保数据库系统的设计和运营符合相关的法律法规要求，分析数据处理活动的合法性、安全性和隐私保护措施。5、（本题5